二维斑点追踪成像评价系统性红斑狼疮病程早期右心室同步性

杨 优,刘表虎,纪文艳,丁 静,陶善强,练菲菲

(皖南医学院弋矶山医院超声医学科,安徽 芜湖 241001)

系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus, SLE)为自身免疫性疾病,好发于成年女性,常累及多器官和/或系统;心血管并发症为主要致死原因之一,但超过50%心脏受累患者并无明显临床症状[1-3],且常规超声参数难以识别亚临床心肌损伤。作为新兴超声技术,二维斑点追踪成像(two-dimensional speckle tracking imaging, 2D-STI)可自动追踪二维超声图像中ROI内的心肌运动回声,定量评估心肌同步性[4]。本研究观察2D-STI评价SLE早期右心室(right ventricular, RV)同步性的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2022年2月—2023年8月皖南医学院弋矶山医院收治的60例SLE患者,男15例、女45例,年龄17～66岁、平均(42.0±11.5)岁;病程0.5～6.5年、平均(3.21±1.61)年;SLE疾病活动指数(SLE disease activity index, SLEDAI)评分0～4分、平均(1.88±1.15)分,入组时均处于非活动期。纳入标准:①符合2020中国系统性红斑狼疮诊断标准[5];②超声心动图提示肺动脉收缩压(pulmonary artery systolic pressure, PASP)<35 mmHg、左心室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)≥50%;③无慢性阻塞性肺疾病、严重心肌缺血、严重心脏瓣膜病、糖尿病、甲状腺功能亢进症及严重肝肾功能异常;④接受SLEDAI评分。同时以65名接受健康体检者为对照组,男15名、女50名,年龄18～55岁、平均(39.5±8.2)岁。受试者检查前均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用Philips EPIQ 7C彩色多普勒超声诊断仪、频率1～5 MHz S5-1探头。

1.2.1 测量常规超声参数 嘱受试者左侧卧,于左心室(left ventricular, LV)长轴切面测量左心房前后径(left atrial diameter, LAD)及RV前壁舒张末期厚度(RV anterior wall thickness at end-diastole, RVAWT),于心尖四腔心切面测量RV长径(RVD1)、中间段横径(RVD2)及基底段横径(RVD3),计算RV面积变化分数(RV fractional area change, RVFAC)及LVEF,以简化伯努利方程估算PASP;选择M型模式测量RV游离壁三尖瓣环收缩期位移(tricuspid annular plane systolic excursion, TAPSE);以脉冲多普勒(pulsed wave Doppler, PWD)测量三尖瓣舒张早期峰值流速(E)及舒张晚期峰值流速(A),计算E/A,并以TDI模式测量三尖瓣环收缩期峰值流速(tricuspid lateral annular peak systolic velocity, s');储存连续4个心动周期的心尖四腔心、三腔心及两腔心切面动态图像。之后连接传感器与探头,嘱患者屏气,采集动态超声图像,分别标记舒张末期及收缩末期RV心尖部、心内膜及室间隔等,系统自动生成RV三维模型及相关参数;记录RV舒张末期容积(RV end-diastolic volume, RVEDV)、RV收缩末期容积(RV end-systolic volume, RVESV)及RV射血分数(RV ejection fraction, RVEF)。

1.2.2 测量应变参数与同步性参数 以QLab 13.0软件分析心尖四腔心、三腔心及两腔心切面动态图像;采用aCMQ模式将取样点分别置于心尖四腔心切面三尖瓣环游离壁侧、间隔侧及RV心尖部,软件自动追踪RV室壁并勾画ROI,手动调节ROI使其覆盖RV室壁全层,获取RV整体及各节段应变曲线,包括整体纵向应变(global longitudinal strain, GLS)、游离壁纵向应变(free wall longitudinal strain, FWLS)及室间隔纵向应变(septal longitudinal strain, SEPLS),取各应变值均值;计算RV同步性参数,包括RV整体、游离壁及室间隔应变达峰时间标准差(standard deviation of time to peak strain, SD-TPS),即SD-TPSglobal、SD-TPSfree及SD-TPSseptal。分别于心尖四腔心、三腔心及两腔心切面LV心内膜处重复上述步骤,计算LV GLS及LV SD-TPS。随机抽取20例SLE患者,由2名具有5年及以上工作经验的超声诊断医师分别采用2D-STI分析LV及RV图像,获取LV、RV应变参数及同步性参数,并将结果用于一致性检验。

1.3 统计学分析 采用SPSS 26.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布的计量资料,行独立样本t检验;以中位数(上下四分位数)表示不符合正态分布者,行Mann-WhitneyU检验。以χ2检验比较计数资料。以Pearson相关分析观察RV同步性参数与一般资料、常规超声参数及应变参数的相关性:│r│≥0.8为高度相关,0.5≤│r│<0.8为中度相关,0.3≤│r│<0.5为低度相关,0<│r│<0.3为弱相关。采用多元线性回归分析RV同步性的独立影响因素。以组内相关系数(intra-class correlation coefficient, ICC)行一致性检验,以ICC>0.75为一致性良好。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料与常规超声参数比较 组间一般资料及常规超声参数差异均无统计学意义(P均>0.05),见表1。

表1 SLE患者与健康人一般资料及常规超声参数比较

2.2 应变参数与同步性参数比较 观察者间与观察者内勾画ROI的一致性均良好(ICC均>0.75)。SLE组应变参数均低于、而同步性参数均高于对照组(P均<0.05),见图1及表2。

图1 2D-STI测量RV应变参数及同步性参数示意图 A.对照组; B.SLE组 (黄点示RV各节段应变达峰时间)

表2 SLE患者与健康人应变参数与同步性参数比较

2.3 相关性分析 SLE组RV同步性参数(SD-TPSglobal、SD-TPSfree及SD-TPSseptal)与病程及SLEDAI评分均呈弱正相关(│r│为0.256～0.273,P均<0.05),与RV GLS均呈低度负相关(│r│为0.435～0.488,P均<0.05)。

2.4 多元线性回归分析 将病程、SLEDAI评分及RV GLS纳入多元线性回归分析,结果显示RV GLS为SLE RV同步性的独立影响因素(P均<0.05),见表3。

表3 多元线性回归分析筛选SLE RV同步性的独立影响因素

3 讨论

SLE可使肿瘤坏死因子、白细胞介素等促炎因子表达上调而损伤心、肺血管[1,6]。SLE早期心肌损伤多无明显临床症状,而中晚期心力衰竭发生率约为健康人群的5倍;准确评估SLE患者心功能对于早期干预及改善预后具有重要价值[7-9]。鉴于RV解剖结构复杂、室壁较薄,本研究以RV量化分析系统评估RVEDV、RVESV及RVEF,发现组间一般资料及常规超声参数差异均无统计学意义(P均>0.05),提示SLE早期心室功能尚正常,可能与心肌炎症、纤维化程度尚不明显,而常规超声参数对亚临床心肌损伤不敏感等因素有关。

维持心室功能正常有赖于心肌纵向应变能力。有学者[2,10]认为心功能受损可致GLS代偿性降低、圆周应变代偿百分比增加,以维持射血分数(ejection fraction, EF)。PU等[10]利用心脏MR测算应变参数,发现SLE患者两心室应变参数均低于健康人。2D-STI具有无创、无角度依赖性及敏感度高等优势,可通过量化分析系统获取超声应变参数。本研究SLE组两心室超声应变参数均低于健康人(P均<0.05),提示SLE病程早期即可出现LV及RV心肌损伤,与既往研究[1,10]结果相符。

RV同步性异常可敏感地反映心肌损伤[3]。DEMIRCI等[11]报道,健康人RV同步性显著优于系统性硬化病(systemic sclerosis, SS)患者(P<0.01),且RV GLS为SS患者RV同步性的独立危险因素。本研究以SLE早期患者为观察对象,发现SLE病程、SLEDAI评分及RV GLS均与RV同步性参数呈弱/低度相关(│r│为0.256～0.488,P均<0.05),其中RV GLS为SLE早期RV同步性的独立影响因素(P均<0.05),提示以RV GLS反映RV同步性、进而评估S LE亚临床心肌损伤具有可行性。这是由于SLE可致心肌炎症、纤维化,进而引发局部心内膜下缺血或传导异常,或间接影响肺动脉压引起RV同步性下降。值得注意的是,本研究发现RV同步性参数与PASP无明显相关,可能原因在于影响RV同步性的主要因素为其收缩功能而非后负荷[12]。

SLE易致心电图中ST-T出现变化[13]。本组60例SLE中,仅5例存在心电图异常(5/60,8.33%),可能与病程相对短、处于非活动期等有关,同时提示以2D-STI所测心室同步性参数可早于心电图识别心肌运动同步化异常。

综上所述,SLE早期RV同步性下降,RV GLS为其独立影响因素;2D-STI可通过测算RV GLS评估SLE早期RV同步性。本研究的主要局限性:①为单中心回顾性研究,且样本量有限;②仅纳入非活动期SLE病例;③aCMQ模式多用于分析LV同步性,用于RV有待进一步验证。